声学超表面以其亚波长厚度和全相位控制能力等优势在最近10年成为研制新型声波操控材料的重要方向之一。传统的声学超表面由于使用的是结构固定的被动式结构,导致其功能单一且实用性差,难以直接应用于实际。近年来,不少研究者设计出了不同类型的可调节声学超表面以实现多功能、宽频带、高效率的声波操纵。现有的可调节声学超表面有的无法实现更为复杂的声波操纵功能,有的由于其结构存在明显的固有损耗,并不适合于声波透射操控。由于具有优良的阻抗匹配特性,共振腔型声学超表面相对于其他结构的声学超表面在声波透射操控方面具有更高的透射效率。然而,现有的基于共振腔结构的可调节声学超表面的研究较少,并且其中所设计的声学超表面难以应用于高效声波透射操控。因此,本文采用共振腔型声学超表面单元,以可调节声学超表面为研究对象,基于理论和有限元仿真探究了共振腔型声学超表面单元的声学性能,并结合声学理论、机械设计手段、有限元仿真和声学实验分别设计多种可调节声学超表面。本文的主要工作和结论如下:（1）设计了一种具有亚波长厚度的共振腔型声学超表面单元,具有较高的相位变化梯度的精度、全相位控制能力和较高的透射效率。通过基于均匀介质的方法和直接展开理论的解析方法确定了声学超表面单元在5000 Hz的工作频率条件下实现全相位控制的所对应的缝隙宽度范围约为1.5 mm～9 mm,并通过基于热粘滞声学模型的有限元仿真验证了以上两种理论方法所得到的结果。仿真结果证明,在所需缝隙宽度变化范围内,以上两种理论方法均能够得到足够准确的相位变化。由于直接展开的方法忽略了缝隙热粘滞损耗问题,当缝隙宽度较小时,这种方法得到的透射率相比于仿真结果明显偏大。（2）设计了一种由60个共振腔型单元组成的二维可调节声学超表面,该声学超表面通过调节各个单元之间的间距来实现对单元之间形成的缝隙宽度的调节,从而实现沿声学超表面径向方向具有高精度的相位分布。利用所设计的二维可调节声学超表面在有限元仿真中分别实现了远场聚焦、近场聚焦、旁轴聚焦和斜入射聚焦四种不同的聚焦功能。得益于精准的相位调控能力、较高的透射效率和较高的径向离散精度,所设计的声学超表面在所设计的焦点处实现了高达12.3倍到17.6倍的能量放大倍数,并且每种聚焦模式的焦点的半峰宽均小于一个波长,其中近场聚焦和斜入射聚焦焦点的半峰宽均小于半个波长,突破了瑞丽极限。通过增材制造的方法加工出所设计的可调节声学超表面,并利用自行设计的声场测试实验装置,分别测量了平面波透射穿过声学超表面后在远场聚焦和近场聚焦模式下的声场,所得到的测量声场结果与有限元仿真结果一致性较好。（3）设计了一种由可调节声学超表面、控制系统和丝杠步进电机组成的可编程调节声学超表面。其中,可调节声学超表面由20个增材制造加工出的共振腔型单元组成,控制系统由多种微控制器组成。通过上位机向控制系统发送预设的控制命令,控制系统实现了对控制各个声学超表面单元的步进电机的单独连续控制,从而实现了声学超表面对透射声场的连续控制。针对所设计的可编程调节声学超表面分别设计了可调节声折射、可调节声聚焦和可调节声自弯曲三种可连续调节的声波透射操控模式,并通过广义斯奈尔定理推导出了三种模式下的相位变化分布随时间的变化曲线。通过基于热粘滞声学模型的有限元仿真和声场测试实验验证了三种声波透射操控模式的声场变化,所设计的可编程调节声学超表面很好地实现了这三种模式的声波连续操控,验证了其调节模式的可行性,并证明了这种声学超表面具有精准的相位控制能力和较高的透射效率。（4）设计了一种圆柱状可调节声学超表面,这种声学超表面由由内向外的多层扇形共振腔型声学超表面单元组成,而每个声学超表面单元由一条可以调节体积的缝隙和五个固定的旁支共振腔组成,在由内向外的第M层均匀分布着4M个声学超表面单元。通过柱贝塞尔函数的分析得到了不同阶数声涡旋对应产生所需的频率范围,并以此确定了能够生成±1阶和±2阶声涡旋的声波工作频率,设计出了具有3层单元结构的可调节声学超表面。通过基于热粘滞声学模型的有限元仿真确立了3层声学超表面实现全相位控制所需活动结构几何参数的变化范围,并且验证了3层声学超表面单元具有较高的透射效率。通过基于热粘滞声学模型的有限元仿真和基于增材制造加工出的声学超表面的管状声场测试实验验证了所设计的可调节声学超表面很好地实现±1阶和±2阶声涡旋,并证明了这种声学超表面具有精准的相位控制能力和较高的透射效率。